Коефіцієнт перенапруги досягає значень 8 – 20 при струмі від 0,2 до 0,8 а. Розмір його залежить від форми контактуючих поверхонь і індуктивності навантаження.

4 Перемикачі

4.1 Умовні позначення

Умовні позначення перемикачів у процесі розвитку елементної бази не потерпіли істотних змін. Вперше розробленим елементам присвоюються умовні позначення по ОСТ 11 360. 018–82, що мають вид:

Позначення документа на поставку

Кліматичне виконання

Позначення схеми електричної принципової

Конструктивне виконання

Порядковий номер розробки

Для безконтактних літера Б

Конструкція приводного елемента

Тип елемента за принципом дії

Тип елемента за принципом дії позначається літерою: В – вимикач; П – перемикач. Конструкція приводного елемента кодується літерами: М – мікромініатюрний; Кн – кнопковий; Кл – клавішний; Т – перекидний (тумблер); Р – важільний; Д – движковий; К – кулачковий; Г – галетний; П – програмний; Щ – щіточний. Додатково літерами може вказуватися спосіб фіксації приводного елемента. Для кнопкових перемикачів використовуються коди: БФ – без фіксації; Ф – із фіксацією; Б – із блокуванням, що виключає одночасне вмикання двох поруч розташованих кнопок; В – взаємовимикання; Н – вимикання кнопки при повторному натисканні. Спосіб фіксації ручки перекидного перемикача (тумблера) позначається літерами: П – перекидний (двопозиційний); СН – із самоповерненням і нейтраллю; ПН – перекидний із нейтраллю (трьохпозиційній); ПСН – перекидний із самоповерненням і нейтраллю; С – із самоповерненням.

У позначенні схеми електричної принципової вказується число полюсів. Для галетних перемикачів схема електрична принципова може позначатися сполученням літер і цифр

nПmН,

де n – кількість положень приводного елемента;

m – кількість напрямків (ножів).

Приклади умовних позначень перемикачів:

а) ПКн 61 з 2–3–1–15–4к1, б2 АГО.360. 306 ТУ

Перемикач кнопковий, номер розробки 61, із залежною фіксацією, покриття контактів золоте, кількість модулів у перемикачі – 3, виконання 1, крок між осями модулів 15 мм, кількість контактів у модулі 4, кнопок червоного кольору – 1, білого – 2.

б) ПТ57–1–1 В 7.850.055–02 АГО.360.053 ТУ

Перемикач перекидний (тумблер), номер розробки 57, умовний номер електричної схеми 1, умовний номер режиму комутації 1, виконання всекліматичне.

в) ПД14–2П4Н В АГО.360.214 ТУ

Перемикач движковий, номер розробки 14, позначення схеми електричної принципової 2П4Н (два положення, чотири напрямки) виконання всекліматичне.

г) ПМ22–1 В АГО.367.201 ТУ

Мікроперемикач , порядковий номер розробки 22, типономінал 1, виконання всекліматичне.

д) ПГ 39–301 В АГО.360.033 ТУ

Перемикач галетний, порядковий номер розробки 39, типорозмір 301(вал порожній, схема електрична принципова 12П1Н), виконання всекліматичне.

є) ПП21–6 (2АПЗБ) В АГО.360.078 ТУ

Перемикач програмний, порядковий номер розробки 21, кількість модулів 6, послідовність набору модулів: 2 модуля А, один модуль П, три модулі Б; виконання всекліматичне.

4.2 Вибір і застосування перемикачів

При виборі перемикачів враховуються: функціональне призначення, необхідні електричні параметри, конструктивні особливості апаратури, стійкість до зовнішніх чинників, зусилля приводного елемента і ряд інших параметрів. При виконанні самостійної роботи рекомендується використовувати:

а) Перемикачі галетні ПГ2, ПГ3, ПГ15, ПГ15, ПГ39Ш;

б) Перемикачі движкові ВДМ1, ПД9, ПД13, ПД14, ПД17, ПД18, ПД21, ПД25, ПД27, ПД37, ПД39;

в) Тумблери П1Т3, П1Т4, ПТ24, ПТ26, ПТ30, ПТ33, ПТ57, ПТ73;

г) Мікроперемикачі МП7, МП9, МП22, МП24;

д) Перемикачі кнопкові П2Кн, П2КнТ, ПКн41, ПКкн61, ПКн63, ПКн113, ПКн115, ПКн117, ПКн131, ПКн135, ПКн139, ПКн141, ПКн143, ПКн145, ПКн150.

є) Перемикачі поворотні програмні ПП23.

ж) Перемикачі безконтактні ПКБ1, ПКБ2, ПКБ3, ПКБ9.

З погляду оперативності (швидкодії) і зручності роботи з апаратурою перевагу слід віддавати кнопковим перемикачам. Вони випускаються із широкою номенклатурою схем комутації, мають різноманітні засоби фіксації. Безконтактні кнопкові перемикачі використовуються в пристроях вводу інформації в апаратуру, виконану на цифрових інтегральних схемах.

Перекидні перемикачі (тумблери) дозволяють оператору легко визначити стан кола. Їх використовують у колах живлення, контролю, захисту з малим числом комутованих кiл.

Для комутації багатополюсних кіл використовуються поворотні перемикачі: галетні і програмні. Програмні перемикачі мають рухомий лімб із нумерацією положень, кожному з яких відповідає визначена схема комутації.

Движкові перемикачі використовуються, коли потрібно уникнути виступаючих частин приводних елементів і знизити можливість випадкового спрацьовування. Можуть замінювати кнопки, тумблери, і навіть поворотні перемикачі.

Перемикачі вибираються з урахуванням пускових струмів, якщо підключається ємнісне навантаження, лампи розжарювання або двигуни. Початкові струми в цих випадках можуть у декілька разів перевищувати струми у сталому режимі. При розрахунках пускових струмів для ємнісних навантажень рекомендується в еквівалентній схемі конденсатори заміняти провідником (режим короткого замикання).

Якщо здійснюється комутація індуктивного навантаження, то перемикачі слід вибирати з урахуванням напруги розмикання, що може в 3–10 разів перевищувати нормальну. У цьому режимі при струмах більше 0,3 А і напрузі більше 10 В часто виникає електрична дуга, що призводить до дугової ерозії контактів. Тривалість горіння дуги залежить від швидкості перемикання контактів, роду струму і виду навантаження. Для зменшення дугової ерозії використовуються iскрогаснi кола. У колах постійного струму з активним навантаженням використовуються RС – або RC – кола, що включаються паралельно комутованим контактам (рис. 4.1).

S

+

C R

VD R_Н

–

Рисунок 4.1

Параметри елементів іскрогасних кіл, розраховуються за допомогою виразів:

;

С = (0,5 – 1) , мкФ

де – напруга на резисторi в момент комутації;

E – ЕРС джерела живлення;

– максимальний комутований струм, А;

–– номінальний струм навантаження, А.

При неможливості одночасно виконати ці умови паралельно резистору підключається діод. Розрахунок іскрогасних кiл для змінного струму здійснюється для амплітудних значень, а саме коло підключається паралельно навантаженню. Таким же чином підключаються іскрогаснi кола при індуктивному навантаженні (обкладка конденсатора від шини “ + ” переключається до шини “ – “). Розрахунок елементів кола виконується за допомогою співвідношень:

Як іскрогаснi елементи можуть використовуватися також варистори, кола зі стабілітронів і діодів.

Для підвищення надійності перемикачів рекомендуються експлуатаційні режими знижувати відносно номінальних. Коефіцієнт використання струму рекомендується вибирати 0,05–0,9 при активному навантаженні, 0,05–0,7 (ємнісне навантаження) і 0,01–0,5 (індуктивне навантаження). Коефіцієнт використання інших параметрах складає 0,7–0,8.

Для збільшення надійності в колах відповідального призначення рекомендується застосовувати дублювання контактів (рис. 4.2). При дублюванні на розмикання контакти з'єднуються послідовно (рис. 4.2а), на замикання – паралельно (рис. 4.2,б). Значення струму в загальному колі при дублюванні на замикання не повинно перевищувати номінального струму будь-якого з контактів.

Не допускається використовувати паралельне з'єднання контактів комутаційних виробів із метою збільшення струму комутації.

S1

S1 S2 S2

а) б)

Рисунок 4.2

При використанні перемикачів не рекомендується переходити з комутації більш високих навантажень на більш низькі. Особливо це стосується малих рівнів струмів і напруг. Не допускається комутація струмів менше 10 мА і напруг менше 20 мВ після комутації більш високих навантажень.

Для виключення помилкових спрацьовувань перемикачів під впливом ударних механічних навантажень необхідно виконувати умови:

; ,

де і – амплітуда експлуатаційного і номінального ударного навантажень;

 – тривалість ударного імпульсу;

– нижня резонансна частота елементів конструкції перемикача.

5 РЕЛЕ